企业技术创新主体协同的系统动力学分析

1、企业技术创新主体协同的系统动力学分析第29卷第1期2o12年1月科技进步与对策science&technologyprogressandpolicy企业技术创新主体协同的系统动力学分析昊伟(辽宁社会科学院哲学研究所,辽宁沈阳110031)摘要:企业技术创新是一个由各个环节不同技术创新主体协同作用的过程,分析了技术创新主体系统的内涵,对技术创新主体间的协同作用进行了系统动力学分析,通过分析提出对技术创新主体进行柔性激励,创造有利于创新主体协同的环境,以提高创新主体间的协同度,从而共同实现企业技术创新能力的提高.关键词:技术创新主体;协同;系统动力学中图分类号:f406.3文献标识码:a文

2、章编号:10017348(2o12)01009106市场竞争实质上是人才的竞争,而人才的价值主要体现在能够运用知识进行技术创新,从而促进企业经济的增长.在技术创新过程中,任何外部因素只有作用于技术创新主体并与其内在创新动机相结合才能主体这一能动者,任何外部环境因素无法起作用,任何技术创新活动都不可能进行.技术创新主体系统的内涵根据马克思主义哲学关于主体问题的基本观点,技术创新主体就是从事实际技术创新活动的现实的人.根据技术创新过程的阶段划分,技术创新主体可以划分创新决策主体,管理创新主体,创新r&d主体,生产技术创新主体,市场创新主体,这些不同的创新主体构成了技术创新主体系统;通过不同

3、创新主体之间的相互作用,共同完成创新过程,创新过程就是创新各环节的创新主体协同创造的过程口.创新决策主体通过与市场创新主体和创新r&d主体的沟通,了解市场信息和企业的知识基础,从而准确把握创新机会来决策技术创新的方向;管理创新主体的创造性表现为,培育符合企业发展战略的创新价值观念,营造适合创新主体积极性发挥的企业文化与激励机制;创新r&d主体的本质特征是它们拥有企业发展所需要的技术创新知识,这种技术创新知识与企业的其它资源相结合,能够转化为具有市场价值的产品和服务,为企业带来利润和市场;生产技术创新主体的创造性表现为,把现实的一般的劳动对象与劳动资料创造性地结合在一起,优质,高

4、效,低耗,成批地生产出合格的创新产品以投入市场,从而实现技术创新的直接经济价值;市场创新主体的创造性表现在,开拓新的市场创新域,挖掘新的市场机会,细分目标市场,采取新的营销手段和渠道,见图1所示.其中,横坐标表示技术创新的时间顺序,纵坐标表示技术创新主体在企业中的地位,其中创新决策主体属于决策层;管理创新属于执行层,受决策层授权开展工作;而创新r&d主体,生产技术创新主体,市场创新主体属于操作层.当然这些也是相对的,其中创新r&d主体,生产技术创新主体,市场创新主体同层面的创新主体通过非线性的相互作用,构成了技术创新主体系统.决策阶段研发阶段生产阶段市场阶段创新主体地位图1技术

5、创新主体关系示意2技术创新主体协同的内涵决策层执行层操作层协同学(synergetics)一词,来源于希腊文,意为共收稿日期:20l10131基金项目:辽宁省科学技术计埘j项目(2008401002);辽宁省社会科学基金规划项目(l10dks022)作者简介:吴伟(198o一),女,辽宁朝阳人,管理学博士,辽宁社会科学院副研究员,研究方向为技术创新管理.科技进步与对策2012年同工作.根据现代汉语词典的解释,协同是指主体间的相互配合,合作,协同作用是各种分散的作用在联合中使总效果优于单独的效果之和的相互作用.也就是说通过系统主体间的协同作用,可以实现单独难以实现的1+l>2的效果.协同的

6、概念源自于德国着名理论物理学家赫尔曼?哈肯(hermann?haken)在2o世纪70年代在系统科学中提出的协同学理论.该理论认为,协同或称协作,即协同作用之意,是指在复杂大系统内,各子系统的协同行为产生出的超越各要素自身的单独作用,从而形成整个系统的统一作用和联合作用.哈肯强调的协同作用是在复杂大系统内,其实,在任何一个系统即便是简单的系统内,也会存在系统各要素之间的协同作用,协同是系统发展的主要途径.耗散结构理论揭示出,只要具备一定的条件,远离平衡的开放体系出现耗散结构即发生自组织是必然项条件:新主体系统很明显是一个开放的系统,因为企业技术创新就是把从外界获取的有用的物质,能量以及有益于创

7、新的信息吸收到整个技术创新的系统中,为各个子系统如创新研发主体系统,创新决策主体系统,管理然,在充分采纳吸收的同时,系统还向社会输出满足市场需求的商品,对于用户的反馈信息,企业在进行详细研究,分析后,对企业产品进行改造再推向市场.企业技术创新主体系统内部总是存在着无序和不确定性,如各创新主体在接收知识的能力和应对外部环境变化的能力与企业的发展不相匹配,科技进步和市场竞争日趋激烈使得企业技术创新主体系统所要面临的不确定性不断增加,随着企业技术创新主体系统的不断发展,它所包含的信息量越来越丰富,内部结构越来越复杂,这就是系统内部熵的自然增加过程.一个开放系统从外界可以得到负熵流,也可得到正熵流.正

8、熵流不仅不会促使系统形成耗散结构,相反会加速系统无序化的进程.这里,控制系统开放的条件是很重要的.我们在强调系统开放的同时,也要对系统与环境的交流内容进行分析.一方面,我们要使系统开放,大力引进促使系统进步的流;另一方面,此,需要不同职能部门的创新主体协同合作,尽量减少负熵流的进入并将负熵流产生的作用降到最低.(2)技术创新主体系统始终处于远离平衡状态.开放的企业技术创新主体系统必然处于一种动态的环境中,由于各子系统中的创新主体不同,对于物质,能一的能力存在差异,所获得的薪酬也不同,正是由于存在差别,才能激励员工尽全力发挥自己的才干,使企业远离平衡态,向有序方向发展.(3)技术创新主体系统内诸

9、要素之间的相互作用主体系统演化发展的不平衡性是竞争存在的基础,技术创新主体系统内部诸要素或不同技术创新系统之间对外部环境和条件的适应与反应不同,技术创新主体的创新能力不同,获取的物质,能量以及信息的质量也就了技术创新主体系统远离平衡态的自组织演化的条件;另一方面推动了技术创新主体系统向有序结构的演化.技术创新主体系统的协同反映的是不同技术创新系统之间,或技术创新主体系统内部诸要素之间保持合作性,集体性的状态和趋势.系统是要素的统一体,的运行过程是一项集研发,生产,管理和销售于一体的特殊的社会实践活动.创新决策主体,创新r&d主体,生产技术创新主体,市场创新主体,管理创新主体等的行为特征

10、各不相同,因而更要强调技术创新主体系统之间的合作性,协调性,同步性,为了技术创新的整体目标,它们相互之间的工作要协同,这是实现技术的协同,是基于组织架构设置的协同,并来源于技术创新主体之间激励的协同.从技术创新主体协同的具体表现形式看,主要有以下几种情况:创新决策主体与其它创新主体间的协同,创新rd主体与其它创新主体间的协同,生产技术创新主体与其它创新主体间的协同,市场创新主体与其它创新主体间的协同,管理创新主体与其它创新主体间的协同,而且任何一个技术创新主体都分别与其它4个主体之间存在协同作用,是一个多点对多点的复合的协同作用,而不只是其中某两个主体之间点对点的简单协同作用,如图2所示.不过

11、,由于技术创新主体间的协同需要企业内部机制,制度,流程方面的保障,因此从各个技术创新主体的本职工作而言,管理创新主体在技术创新主体间的协同作用中扮演着非常重要的角色,其通过完善企业内部运行机制,管理制度,操作流程,营造一个有利于技术创新主体间实现协同的内部环境,从而促进技术创新主体间的协同作用.创新主体系统中,由于内部和外部因素的作用,涨落是必然普遍存在的.如研发创新主体创造能力高低,生产技术创新主体技术水平高低的波动,市场创新主体的工作积极性的波动等.另外,管理创新主体进行了第1期吴伟:企业技术创新主体协同的系统动力学分析一项制度改革,创新研发主体成功攻关了一项新技术,生产技术创新对一项技术

12、工艺的改进,市场创新主体获取一条有价值的用户需求信息,都可以通过现代企业内部的非线性相互作用而迅速放大,传递,形成客观上的巨涨落,都是能够影响技术创新主体系统发展方向的涨落因素.图2技术创新主体间的协同作用通过上面的讨论不难发现,企业技术创新主体系统是一个开放的,非平衡的,动态的,非线性的复杂系技术创新活动能够在一个宏观有序的方向上发展:技术创新主体系统必须要与外界环境进行物质,能量和信息的交换,以获取足够的负熵流;企业本身也必须不断地适应环境的变化,进行内部调节,对各技术创新主体进行激励,减少企业内部正熵的产生,增强自身内部各子系统之间的协同作用,提高技术创新效率.因为企业技术创新主体系统是

13、一个具有耗散结构的自组织系统,所以可以尝试应用系统动力学构建技术创新主体系统的非线性动态理论模型.3建立技术创新主体协同的系统动力学模型技术创新主体系统的各个要素之间存在着复杂的非线性相互作用.各要素之间不是简单的因果关系,线性依赖关系,而是既存在着正反馈的倍增效应,又存在着限制增长的饱和效应,即负反馈.技术创新主体系统中的创新主体就是通过正,负技术创新系统中的各子系统通过建立正,负反馈机制,能够使各个子系统协同合作,最终能实现系统所要达正,负反馈的自组织系统,所以可以尝试应用系统动力学构建技术创新主体系统的非线性动态理论模型.系统动力学(systemdynamics)在学科的定义上是一门研究

14、信息反馈系统的科学,是系统科学和管理科学的一个分支.在其应用上,系统动力学是作为沟通自然科学和社会科学的横向学科出现的.系统动力学把世界上一切系统的运动假想成流体的运动,使用因果关系图和系统流图来表示系统的结构.简单说来,系统结构是指系统要素是如何关联的.这个要素可以是系统变量,也可以是反馈回路或子系统.系统流图可以清楚地表示系统中的反馈关系,其须给出流位变量的初始值.事实上,流位和流率之间的关系是一阶微分方程.在复杂系统中,随着系统阶数的提高,方程的阶数和数量都会增加.系统流图中的每一流位都需要一个微分方程,流入或流出的物质,能量和信息等都需要明确的算术表达式.这些表达式形成式(1)的等号右

15、面的部分,一个系统动力学模型就是一系列非线性微分方程组.):厂(,)(1)其中:32是流位向量,夕是一组参数,厂是非线性的向量函数.该公式是含时滞的方程,因为其中向量及制论理论,对系统的动态描述着重于流量的变化,并运用了反馈的概念.系统动力学建模的过程如下:确定系统边界,定义变量,绘制因果关系图,构建系统流图,编辑公式并运行,模型检验和校准,仿真和分析.技术创新各主体的协同会影响企业整体技术创新的相互作用,所以要建立系统动力学模型来分析技术创新主体之间的相互作用,如何影响企业技术创新的效率.另一方面,各创新主体在意识,能力,积极性等方面都存在差异,这些因素的变化都会引起非线性作用,所以要对这些

16、参数量化,并纳入到系统动力学模型中.目前,通用的动力系统的数学表达式为:一dy:f(z,c)(2)d分析f(x,c)结构,引入创新的阻遏密度函数g(,),其中z为多维因数向量,m为多维常数参数向量,t为时间变量.特定情况下,可设z一,z,一对称维因数(),惯性维因数(),紊乱维因数().另外,给定一个主体系统的势函数,即内生创新势函数(,c,),其中z为多维因数向量,为多维常数参数向量.特定情况下:可设一1,z2,z4,z5,6)一问题维因数(z),思维维因数(z),能量维因数(z.),破缺维因数(),能力维因数(如),知识维因数(z).并使得,h(,c,z)一v(z,f,),联立为:z,c.

17、则(1)式变为了t4,y一v(x,c,)(4)?94?科技进步与对策2o12年(3)式的右端是数学上的非线性形式,相应的物理含义是涡源,最早由挪威科学家bjerknesv(1898)研究能力来源于人的一切社会化创新行为,是在扩展的时空中,人与人,社会的广泛联系所产生的对比性差异和子系统结构的对称性破缺数量和程度,直接激发和影响创新能力的释放强度.同时,只有信息,物质,能量在差异的和非均匀的结构特性作用下聚焦于创新主体,并经过由小到大的不断涨落,最终才能不断呈现创新思维的螺旋轨迹.协同是系统中诸多要素或不同子系统相互协调,合作和同步的联合过程,是系统整体性,关联性的外在大,协同效应所反映的是企业

18、创新主体之间协作的紧密程度和有序程度,我们将这种紧密程度和有序程度统之间相互协调,结合紧密程度,相互作用强度和要素有序程度的量.协同度高,表明子系统之间的相互联系方式多,形式复杂,协作程度高,互动性强;反之,协同度低,表明子系统之间的相互联系方式简单,协作程度低,互动性弱.从系统整体功能来看,协同度越高,则系统的整体功能越强;反之协同度越低,系统整体功能越弱.为系统要素间存在着相互影响,相互制约的关系,这些关系可由集合r给出.设系统内的要素与是一对有顺序的组合,r一uitu,表示对u存在着某种作用,则r=(rfuiru,i一1,2,5,一1,2,5),这里的r,则是技术创新主体系统中的协同效应

19、.协同效应是协同度的函数.协同度用s表示,两者的关系如下列公式表示:r=f?s(i不等于j)(5)其中,厂是各子系统之间的协同效应因子.,z,是用于激励子系统,j的投入物质性激励(主要是薪酬激励),精神性激励(表扬,嘉奖,记功,榜样激励),目标性激励(晋升机会,自我实现),知识性激励(培训与教育)和过程性激励(主要是个人在创新中所获得的自我提高,知识产权激励),则有:suj).()(6)则有rzjfuifi+lj).(7)如果以m表示各不同方式协同前各要素单独效能次分为3个层次:低协同度(s),中协同度(s.)和高协同度(s).其判据如下:sms>ms.>>m低协同度(s)对

20、应企业创新主体的一般性组合,各创新主体能够按照各自的分工,各司其职,分工协作,相互间关系较为协调,总体表现略强于各自单独力量叠加.中协同度(s.)对应企业创新主体的较为复杂的组合,各创新主体能够主动与其它创新主体进行沟通,实现知识整合,整体结构较为合理,关系融洽,系统整体效能明显大于各部分之和.高协同度(s)对应企业创新主体的最佳组合,各创新主体能够实现优势互补,动态地实现最佳结合方式;在企业整体层面,各创新主体相互协调,动态演变,沟通交流顺畅,最大限度发挥创新主体的能动性和创造性;协同效应实现最大化.设技术创新主体系统的集合为u:u一u,2,.,=创新决策主体(),创新研发主体(),市场创新

21、主体(.),生产技术创新主体(),管理创新主体().用函数e度量技术创新主体系统的创新能力:e=ar+b(8)1j1=1,a,b是两个权重系数,式(3)右边第1项代表技术创新主体系统内各子系统之间的相互作用,而第2项代表的技术创新主体系统内各子系统的单独作用.由一百v(x,c,)可得,各子系统的创新能力为:ui一j-3ci,c,t)(9)(7),(8)(9)联立有:ear+bi1j一1i1jr.(2).).(nqtj)地一宴卜v(-,c)(1o)由以上的分析可以得出如下结论:由式(4)可知,创新主体的创新能力大小与它拥有第1期吴伟:企业技术创新主体协同的系统动力学分析的知识积累,思维扩散能力,

22、沟通能力,生命活力,问题谱系效度在总体上成正比发展趋势,而与传统思想束缚程度,思维定势在总体上成反比作用关系.由式(7)可知,随着对创新主体的投入z的增大,子系统之间的协同效应r,是增大的,当总投入z一定就是当企业对创新主体的投入最为合理,即对创新主体的激励要因人而异,要依据各个主体在整个企业技术创新过程中的贡献来分配有效的激励资源.由式(1o)可知,企业技术创新能力的提高有赖于各个创新主体创新能力,各创新主体之间的协同度以及对创新主体的投入的提高,这里所说的投入是指对者,执行者,操作者,各个主体的需求是多样的,也是有很大差异的,不仅需要物质性激励(主要是薪酬激励),精神性激励(表扬,嘉奖,记

23、功,榜样激励),而且需要目标性激励(晋升机会,自我实现),知识性激励(培训与教育)和过程性激励(主要是个人在创新中所获得的自我提高,知识产权激励).4结论通过以上建模分析,得出的结论是,技术创新实质上是一组人员共同进行的集体创造性活动,每个人在企业技术创新能力,必须充分调动各个创新主体的积极性,以及实现创新主体之间的协同度的提高,这需要通过对创新主体进行有效的激励和建立有利于创新主体协同的环境.由于企业技术创新是一个不同环节上不同主体的阶段创造协同作用形成的过程创造.因此,激励机制设计要准确划分激励客体的贡献边界,要着眼于激励是以员工为核心的现代激励管理模式,本质是一种以人为本的管理.柔性激励

24、与传统的刚性激励相比较,更注重对人的精神方面的激励,是把主体的人格特征考虑在内,考虑不同创新的主体的需求,以充分激发主点对各个激励对象进行科学的,适时的同步激励,以达到协同效应,从而获得组织最佳组合并使本体需要均得到满足的一个系统工程.其中,科学的是指激励因人而异,因事而异,因时而异,兼具公平,掌握好激励的度,并做到资源的合理分配;适时的是指要掌握好恰当的激励时机;同步并不等同于同时,而是强调激励效果的整体效应或协同效应.创新主体对企业的贡献体现在创新成果中所蕴含的知识方面,合理的激励机制应当回报劳动者所贡献的知识的价值,企业为了可持续创新,要有长期性的激励机制与之相适应:提高创新主体创造力的

25、发挥,企业的薪酬激励机制要从单一的按劳取酬转变为按绩取酬,也就是按知分配.企业可通过股权期权,技术股分配,劳动分红等按知分配的长期激励方式,将创新主体与企业长远发展紧密联系在一起,激发创新主体持续不断地贡献知识,进行创新;建立精神激励机制,对创新主体尤其是核心人才,在职务晋升,职称晋级,表彰奖励等方面,给予充分的倾斜和肯定.再者,企业应该建立全面完善的培训制度,为创新主体提供更多的教育培训的机会,要有持续提高创新主体专业水平的培训计划;目标激励机制.企业在制定发展规划时,要听取创新主体的意见,创新主体实现自我价值的愿望,激发创新主体的创造性思维,享受实现目标的身心愉悦.目标的塑造必须符合两个条

26、件:符合创新主体的价值观,一旦与企业形成共同的价值观,创新主体就会努力奉献个人才能;要具有挑战性,挑战性目标意味着对员工的重视与尊重,这会提高员工对企业的认同度,倾力为企业发挥聪明才智;建立过程激励机制,对创新主体提出有价值的产品构思,发表科研论文,专利申报与授权,产品工艺提高,改进产品流程,提出合理的管理制度建议,拓展新的销售渠道和反馈用户需求等,给予物质奖励和表扬,将激励机制渗透到技术创新的各个环节,也就是做到技术创新,管理创新,制度创新和市场创新全面协同激励.为了实现研发,生产部门同营销部门的信息共享,顺畅的信息交换,重组企业的业务流程,减少管理层次,变金字塔型的多层管理结构为扁平型的网

27、络化管理结构,以使各职能部门之间的互动更加方便和有效.所谓组织结构扁平化是指企业组织结构的管理层次较少,管理幅度较大,横向部门增多的一种扁平的组级和复杂性,精简结构层次,使组织变得灵活,敏捷,富有弹性,从而有利于信息的传递,使职能部门问的沟通便于企业把握技术创新过程并作出迅速反应,也便于知识在企业内部的交流和共享,加快知识流动.现代信息技术,管理技术为企业更有效地管理和整合创新主体的知识提供了支持,使企业能够及时而准确地获取不同层面创新主体的信息,并对其实施有面,要提高企业内部的网络化程度,方便各职能部门成科技进步与对策2012矩搜集并筛选后的创新主体信息,要与企业原有的知识据库检索系统,实际

28、上是存储了大量企业各职能部门信息的文档管理系统,利用它可以方便快捷地实现多条件检索.企业创新主体可以根据自己的需要,搜寻所需的信息.另一方面,要建立部门成员之间有效交流的信息平台,通过电子邮件,可视会议,虚拟社区等方式,能让信息有效,及时地在企业相关成员间流转,促进成员间的意见交流,大大地提高职能部门间沟通的程度和效率.因此,通过知识共享系统的建立,可以充分促进创新主体之间的信息共享.组织文化表现了大多数企业成员共有的思维方式和行为方式.要提高创新主体的协同度,首先要建立协同共享的组织文化.这种文化一旦形成,得到创新主体的认可,并内化成为个人的价值取向,他们就会在价有效的信息沟通渠道,营造宽松

29、的沟通环境,可以使团队成员以比较积极和轻松的心态与各方面进行信息沟通和交流,及时对出现的问题及偏差进行分析和调整,并适时吸收和采纳一些积极的修正建议,这无疑对增进主体间的协同作用有非常积极的作用.此外,要建当企业成员在遭遇共同问题时,以共同学习的方式习的氛围,才能随时关注由于技术创新而引起的生产经营策略和技术要求的变化,并依据创新主体的职责征就是拥有鼓励组织改变和适应的组织文化,尤其是当企业的新产品开发环境的不确定性增加的时候,更需要有强势的适应性企业文化来鼓励组织成员相互合的整体知识的整合能力的提高,从而提高企业技术创新能力.参考文献:1李兆友.技术创新主体论m.沈阳:东北大学出版社,2001:1825.2李兆友.技术创新主体论m.沈阳:东北大学出版社,2001:35.3郑刚.全面协同创新:迈向创新型企业之路m.北京:科学出版社,2006:2021.4许志国.系统科学m.上海:上海科技教育出版社,2000.9.5许光清,邹骥.系统动力学方法:原理,特点与最新进展j.哈尔滨工业大学(社会科学版),2006:737